import java.util.Arrays;
import java.util.Random;

/**
 * Created with IntelliJ IDEA.
 * User: 12629
 * Date: 2021/11/11
 * Time: 8:56
 * Description:
 */
public class Test {

    /**
     * 时间复杂度：
     * 最坏情况下：O(n^2)【逆序的时候】
     * 最好情况下：O(n)【越有序越快】
     * 空间复杂度：O(1)
     *
     * 稳定性：稳定的排序
     * 【一个稳定的排序，可以实现为不稳定的排序。
     *  但是本身就是一个不稳定的排序，你是不可能实现为一个稳定的排序的】
     *
     * 技巧：如何快速判断一个排序是否稳定？ 就看是否有发生跳跃式的交换
     * @param array
     */
    public static void insertSort(int[] array) {
        for (int i = 1; i < array.length; i++) {
            int tmp = array[i];
            int j = i-1;
            for (; j >= 0; j--) {
                if(array[j] > tmp) {
                    array[j+1] = array[j];
                }else {
                    //array[j+1] = tmp;
                    break;
                }
            }
            array[j+1] = tmp;
        }
    }

    /**
     * 时间复杂度：O(n^1.3 - n^1.5)
     * 空间复杂度：O(1)
     * 稳定性：不稳定的排序
     * @param array
     */
    public static void shellSort(int[] array) {
        int gap = array.length;
        while (gap > 1) {
            shell(array, gap);
            gap = (gap / 3) + 1; // OR gap = gap / 2;
        }
        shell(array, 1);//保证最后增量是1
    }

    public static void shellSort1(int[] array) {
        int[] drr = {5,3,1};//增量序列，这个不好求。 有1W个数据 也是5 3 1 吗？？ 肯定不是
        for (int i = 0; i < drr.length; i++) {
            shell(array,drr[i]);
        }
    }

    public static void shell(int[] array,int gap) {
        for (int i = gap; i < array.length; i++) {
            int tmp = array[i];
            int j = i-gap;
            for (; j >= 0; j -= gap) {
                if(array[j] > tmp) {
                    array[j+gap] = array[j];
                }else {
                    break;
                }
            }
            array[j+gap] = tmp;
        }
    }

    /**
     * 时间复杂度：O(n^2)
     * 空间复杂度：O(1)
     * 稳定性：不稳定的排序
     * @param array
     */
    public static void selectSort(int[] array) {
        for (int i = 0; i < array.length; i++) {
            for (int j = i+1; j < array.length; j++) {
                if(array[i] > array[j]) {
                    int tmp = array[i];
                    array[i] = array[j];
                    array[j] = tmp;
                }
            }
        }
    }


    public static void shiftDown(int[] array,int parent,int len) {
        int child = (2*parent)+1;
        while (child < len) {
            if(child+1 < len && array[child] < array[child+1]) {
                child++;
            }
            if(array[child] > array[parent]) {
                int tmp = array[child];
                array[child] = array[parent];
                array[parent] = tmp;
                parent = child;
                child = 2*parent+1;
            }else {
                break;
            }
        }
    }

    public static void createHeap(int[] array) {
        for (int i = (array.length-1-1)/2; i >= 0 ; i--) {
            shiftDown(array,i,array.length);
        }
    }

    /**
     * 时间复杂度：O(N*logN)
     * 空间复杂度：O(1)
     * 稳定性：不稳定
     * @param array
     */
    public static void heapSort(int[] array) {
        //大根堆 O(N)
        createHeap(array);

        int end = array.length-1;
        while (end > 0) {
            int tmp = array[end];
            array[end] = array[0];
            array[0] = tmp;
            shiftDown(array,0,end);
            end--;
        }
    }


    /**
     * 都是不优化冒泡情况下：
     * 时间复杂度：O(n^2)
     * 空间复杂度：O(1)
     * 稳定性：稳定的排序
     * @param array
     */
    public static void bubbleSort(int[] array) {
        for (int i = 0; i < array.length-1; i++) {
            boolean flg = false;
            for (int j = 0; j < array.length-1-i; j++) {
                if(array[j] > array[j+1]) {
                    int tmp = array[j];
                    array[j] = array[j+1];
                    array[j+1] = tmp;
                    flg = true;
                }
            }
            if(!flg) {
                break;
            }
        }
    }

    public static int partition(int[] array,int start,int end) {
        int tmp = array[start];
        while (start < end) {
            while (start < end && array[end] >= tmp) {
                end--;
            }
            array[start] = array[end];
            while (start < end && array[start] <= tmp) {
                start++;
            }
            array[end] = array[start];
        }
        array[start] = tmp;
        return start;
    }

    public static void quick(int[] array,int low,int high) {
        if(low >= high) {
            return;
        }
        int pivot = partition(array,low,high);
        quick(array,low,pivot-1);
        quick(array,pivot+1,high);
    }

    /**
     * 时间复杂度：O(N*logn)
     * 最好 ：O(N*logn). 每次能够均匀的分割待排序序列
     * 最坏：O(N^2)   有序
     * 空间复杂度：
     * 最好 ：logn
     * 最坏：O(n)
     * 稳定性：不稳定的排序
     * @param array
     */
    public static void quickSort(int[] array) {
        quick(array,0,array.length-1);
    }

    public static void main2(String[] args) {
        int[] array = new int[10_0000];
        Random random = new Random();
        for (int i = 0; i < array.length; i++) {
            //array[i] = random.nextInt(10_0000);
            array[i] = i;
        }
        long start = System.currentTimeMillis();
        bubbleSort(array);
        long end = System.currentTimeMillis();
        System.out.println(end-start);
    }


    public static void main(String[] args) {
        int[] array = {12,5,9,34,6,8,33,56,89,0,7,4,22,55,77};
        System.out.println(Arrays.toString(array));
        quickSort(array);
        System.out.println(Arrays.toString(array));
    }

}
